2.3 數(shù)字信號(hào)傳輸通道的抗干擾技術(shù)
數(shù)字輸出信號(hào)可作為系統(tǒng)被控設(shè)備的驅(qū)動(dòng)信號(hào)（如繼電器等），數(shù)字輸入信號(hào)可作為設(shè)備的響應(yīng)回答和指令信號(hào)（如行程開關(guān)、啟動(dòng)按鈕等）。數(shù)字信號(hào)接口部分是外界干擾進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)的主要通道之一。在工程設(shè)計(jì)中，對(duì)數(shù)字信號(hào)的輸入/輸出過程采取的抗干擾措施有：傳輸線的屏蔽技術(shù)，如采用屏蔽線、雙膠線等；采用信號(hào)隔離措施；合理接地，由于數(shù)字信號(hào)在電平轉(zhuǎn)換過程中形成公共阻抗干擾，選擇合適的接地點(diǎn)可以有效抑制地線噪聲。
2.4 硬件監(jiān)控電路
在單片機(jī)系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行，增強(qiáng)抗干擾能力，需要配置硬件監(jiān)控電路，硬件監(jiān)控電路從功能上包括以下幾個(gè)方面：
（1）上電復(fù)位：保證系統(tǒng)加電時(shí)能正確地啟動(dòng)；
（2）掉電復(fù)位：當(dāng)電源失效或電壓降到某一電壓值以下時(shí)，產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位；
（3）電源監(jiān)測：供電電壓出現(xiàn)異常時(shí)，給出報(bào)警指示信號(hào)或中斷請求信號(hào)；
（4）硬件看門狗：當(dāng)處理器遇到干擾或程序運(yùn)行混亂產(chǎn)生“死鎖”時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。
2.5 PCB電路合理布線
PCB板設(shè)計(jì)的好壞對(duì)抗干擾能力影響很大。因此，在進(jìn)行PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵守PCB 設(shè)計(jì)的一般原則，并應(yīng)符合抗干擾設(shè)計(jì)的要求。下面著重說明兩點(diǎn)：
2.5.1 關(guān)鍵器件放置
在器件布置方面與其它邏輯電路一樣，應(yīng)把相互有關(guān)的器件盡量放得靠近些，這樣可以獲得較好的抗噪聲效果。時(shí)鐘發(fā)生器、晶振和CPU 的時(shí)鐘輸入端都易產(chǎn)生噪聲，要相互靠近些；CPU 復(fù)位電路、硬件看門狗電路要盡量靠近CPU相應(yīng)引腳；易產(chǎn)生噪聲的器件、大電流電路等應(yīng)盡量遠(yuǎn)離邏輯電路。
2.5.2 D/A、A/D 轉(zhuǎn)換電路地線的正確連接
D/A、A/D 芯片及采樣芯片均提供了數(shù)字地和模擬地，分別有相應(yīng)的管腳。在線路設(shè)計(jì)中，必須將所有器件的數(shù)字地和模擬地分別相連，但數(shù)字地與模擬地僅在一點(diǎn)上相連。另外，也可以采用屏蔽保護(hù)，屏蔽可用來隔離空間輻射。對(duì)噪聲特別大的部件（如變頻電源、開關(guān)電源）可以用金屬盒罩起來以減少噪聲源對(duì)單片機(jī)的干擾，對(duì)容易受干擾的部分，可以增加屏蔽罩并接地，使干擾信號(hào)被短路接地。
2.6 軟件抗干擾原理及方法
盡管我們采取了硬件抗干擾措施，但由于干擾信號(hào)產(chǎn)生的原因錯(cuò)綜復(fù)雜，且具有很大的隨機(jī)性，很難保證系統(tǒng)完全不受干擾。因此，往往在硬件抗干擾措施的基礎(chǔ)上，采取軟件抗干擾技術(shù)加以補(bǔ)充，作為硬件措施的輔助手段。軟件抗干擾方法具有簡單、靈活方便、耗費(fèi)低等特點(diǎn)，在系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。
2.6.1 數(shù)字濾波方法
數(shù)字濾波是在對(duì)模擬信號(hào)多次采樣的基礎(chǔ)上，通過軟件算法提取最逼近真值數(shù)據(jù)的過程。數(shù)字濾波的的算法靈活，可選擇權(quán)限參數(shù)，其效果往往是硬件濾波電路無法達(dá)到的。
2.6.2 輸入信號(hào)重復(fù)檢測方法
輸入信號(hào)的干擾是疊加在有效電平信號(hào)上的一系列離散尖脈沖，作用時(shí)間很短。當(dāng)控制系統(tǒng)存在輸入干擾，又不能用硬件加以有效抑制時(shí)，可用軟件重復(fù)檢測的方法，達(dá)到“去偽存真”的目的，直到連續(xù)兩次或連續(xù)兩次以上的采集結(jié)果完全一致時(shí)方為有效。若信號(hào)總是變化不定，在達(dá)到最高次數(shù)限額時(shí)，則可給出報(bào)警信號(hào)。對(duì)于來自各類開關(guān)型傳感器的信號(hào)，如限位開關(guān)、行程開關(guān)、操作按鈕等，都可采用這種輸入方式。如果在連續(xù)采集數(shù)據(jù)之間插入延時(shí)，則能夠?qū)Ω遁^寬的干擾。
